文档介绍：史志利膨胀土地基某既有建筑物的加固设计 2 建筑结构措施膨胀土特性及其工程危害常用地基处理方法 123 内容提要工程加固案例结束语 45 膨胀土特性及其危害★分布很广, 40 多个国家和地区,我国 20 多个省、区。★膨胀土在一般性自然条件下多呈坚硬或硬塑状态, 强度较高,压缩性较低,干缩裂隙发育。★膨胀土是一种粘料成份主要由强亲水性矿物组成的高塑性粘土,粘粒含量大于 30% ,其中蒙脱石或伊利石等强亲水性矿物占主导地位。★吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形。★膨胀土的膨胀性可用自由膨胀率指标来反映。自由膨胀率即为烘干土在水中增加的体积与原体积的比。< 40% 时为非膨胀土, 40% ≤自由膨胀率< 65% 时为弱膨胀性土; 65% ≤自由膨胀率< 90% 时为中膨胀性土; ≥ 90% 时为强膨胀性土。膨胀土特性及其危害■膨胀土地基导致工程受损的情况屡有发生。■含水量的变化和外压力的大小是影响膨胀土性能的主要因素。膨胀土地基因土体含水量变化会导致不均匀胀缩变形,导致建筑物上升隆起和下沉开裂。对气候变化敏感,特别是雨季和旱季的交替变化。大气影响深度,特别是大气影响急剧层深度范围内的膨胀土是地基处理的主要对象。地基土的膨胀率在不同的外压力下也是不同的,其胀缩变形量直接影响到建筑物变形破坏的程度。膨胀土特性及其危害建筑物的破坏特征和规律: (1)低层建筑较高层建筑破坏严重,坡地较平坦场地严重,而且建筑物往往成群破坏; (2)上部结构整体性差、基础埋置较浅时,地基土由于受地表滞水的影响而产生不均匀胀缩变形,更易开裂; ( 3) 建筑基坑、沟渠、挖方地段的土壁易发生裂缝或产生滑塌; (4) 室内地面和室外散水隆起开裂; (5) 建筑物墙体往往有交叉裂缝,墙体向外水平推出或中间鼓起,门窗顶及窗台有斜裂缝,外墙转角处或内外墙交接处有倒八字裂缝,外柱头下部处有环状裂缝; (6) 具有季节性破坏变化规律,雨季易发生隆胀破坏,旱季则出现收缩裂缝,裂缝能随季节变化而开合。常用地基处理方法 1)换填法最简单有效的方法。膨胀土较薄、大气急剧影响层深度不大时, 可全部换填。否则可通过变形计算部分换填,此时换填材料以灰土和砂石料为宜。 2)桩基础有效方法之一。常用于上部荷载较大、既有建筑物修复加固中。桩端位置应同时满足膨胀和变形的需要。当桩身承受胀切力时,应验算桩身的抗拉强度,采用通长配筋。桩承台梁下预留不小于 100mm 且满足土层浸水后最大膨胀量的空隙。 3)物理改良法按一定比例掺入无机料(如风积土、石灰、粉煤灰、矿渣、砂砾石和水泥等)或其混合料,从而改善膨胀土的胀缩性能。 4)化学改良法化学改良法是通过有机化学灌浆剂抑制膨胀土的胀缩性。固结土体、发生化学反应。国内早期常用:石灰、水泥、粉煤灰等,近期出现化学制剂等专利产品。工程应用必须现场试验。 5)隔水保湿法通过工程措施,稳定地基中的含水量。案例较多的做法是:施工前预先在基槽中浸水,施工结束后在地基两侧修建保湿暗沟,定期向暗沟内供水使其向地基中渗透。取决于当地的气候条件和养护管理水平。常用地基处理方法另一种做法:建筑物两侧做隔水帷幕, 保持地基土中的湿度的相对稳定。隔水帷幕可以采用油毡或土工膜,回填材料一般采用灰土或水泥土,帷幕深度应不小于基础的最小埋深。散水宽度必须覆盖帷幕。建筑结构措施膨胀土地区的工程建设,应考虑地基土的胀缩等级、地基处理的可靠性等因素,在建筑结构设计时采取必要的技术措施: 1)建筑平立面设计应力求简单、规则。在地基土显著变化部位、上部荷载变化部位、平面转折处、不同结构类型部位等合理设置沉降缝; 2)屋面排水设计尽量采用外排水。落水管下端距散水面不应大于 300mm ,并不得设在沉降缝处。 3)散水应尽量加宽,散水外缘应超出基槽 300mm ;每隔 3m 应设置伸缩缝,且与落水管错开。散水伸缩缝、散水与墙体缝隙应用柔性防水材料嵌填密实,做成脊背型。建筑结构措施 4)室内地面设计,应结合地基土的胀缩性,设置变形缓冲层; Ⅲ级膨胀土地基可采用地面配筋或架空等措施;大面积地面应采取做分格变形缝,并嵌填柔性防水材料。 5)基础埋深应考虑地基胀缩等级、大气急剧影响层深度、荷载大小等因素,较普通地基适当加深。 6)加大上部结构的整体刚度,承重砌体结构应采用拉结较好的实心墙体,适当提高砂浆标号和砌体强度;加强构造柱、圈梁和门窗过梁的设置,控制门窗洞口的大小;框架结构填充墙应砌筑在基础梁上,基础梁和地基之间预留空隙,并做防水处理。 7)穿墙管道应预留孔洞,孔隙用柔性防水材料填塞。管道宜铺设在钢筋混凝土套管或管沟中,设置检漏设施。工程案例某水厂办公楼,场地位于丘顶高地,地形起伏较大,属坡地场地;大气影响深度约为 ,大气影响急剧层深度约为。地下水位